Od odpadů těžebního průmyslu k ekologicky čistému betonu: jak funguje technologie, která slibuje snížení emisí a revoluci v oblasti stavebního inženýrství.
Od odpadů těžebního průmyslu k ekologicky čistému betonu: jak funguje technologie, která slibuje snížení emisí a revoluci v oblasti stavebního inženýrství.
Vědci z Flinders University vyvinuli metodu, která umožňuje využívat odpad z lithiové průmyslu v inovativních materiálech s lepšími strukturálními vlastnostmi než tradiční materiály, informuje ENN. Výzkumníci z Flinders University učinili důležitý krok na cestě k udržitelnému rozvoji ve stavebnictví tím, že použili delitovaný β-spodumen (DβS), zbytek těžebního průmyslu získaný při čištění lithia, jako hlavní složku pro výrobu ekologicky čistého betonu. Podle studie provedené australskou univerzitou přidání tohoto vedlejšího produktu do geopolymerů nejen zvyšuje pevnost a trvanlivost betonu, ale také přispívá ke snížení dopadu na životní prostředí způsobeného používáním tradičních materiálů v tomto odvětví.
Vlastnosti a výhody DβS v betonu
Skupina pod vedením Dr. Aliakbara Golampura z Fakulty přírodních věd a inženýrství Flinders University prokázala, že DβS je díky svým puzzolanovým vlastnostem vhodný pro použití v geopolymerních pojivech . DβS přispívá ke zvýšení pevnosti a trvanlivosti betonu a nabízí výhody oproti tradičním materiálům. Po provedení výzkumu mikrostrukturního chování materiálu a experimentů s různými poměry alkalických aktivátorů odborníci určili ideální parametry, které umožňují maximálně zvýšit jak odolnost, tak kvalitu betonu vyráběného s použitím tohoto zbytku.
Jednou z pozoruhodných vlastností DβS je jeho schopnost zlepšovat jak mechanické vlastnosti, tak trvanlivost betonu. Tyto výsledky, shromážděné a zveřejněné Flindersovou univerzitou, nabízejí reálnou alternativu k využití průmyslového odpadu vznikajícího v důsledku těžebního průmyslu. Podle výsledků studie je DβS, který byl dříve považován za problémový odpad kvůli jeho rostoucímu hromadění a potenciálnímu znečištění půdy a podzemních vod, nyní považován za cenný zdroj pro stavební sektor.
Dopad na životní prostředí a průmyslové využití
Dopad této inovace na životní prostředí má globální význam. Ročně se vyrobí přibližně 25 miliard tun běžného betonu, což odpovídá spotřebě přibližně 30 % neobnovitelných přírodních zdrojů a představuje přibližně 8 % světových emisí skleníkových plynů. Použití DβS jako částečné náhrady tradičních materiálů v betonu výrazně snižuje potřebu nových zdrojů a objem průmyslového odpadu odváženého na skládky a také snižuje emise spojené s výrobou cementu.
Dr. Golampur zdůraznil ekologické a technické výhody tohoto procesu: „Tento přístup nejen zlepšuje mechanické vlastnosti a trvanlivost geopolymerového betonu, ale také řeší rostoucí ekologický problém tím, že odstraňuje DβS ze skládek,“ uvádí se v prohlášeních shromážděných Flindersovou univerzitou. Tyto aplikace, které přesahují rámec pouhého opětovného využití odpadu, přispívají k rozvoji cirkulární ekonomiky v těžebním a stavebním průmyslu, protože zabraňují ukládání a hromadění průmyslového odpadu, což přímo přispívá k prevenci znečištění životního prostředí .
Expert dodal, že recyklace DβS „nabízí udržitelné řešení, které umožní snížit množství průmyslového odpadu, zabránit znečištění půdy a podzemních vod a přispět k rozvoji principů cirkulární ekonomiky v těžebním a stavebním průmyslu“. Použití DβS ve stavebnictví přispívá ke snížení objemu odpadu a podporuje odpovědnější přístup k životnímu prostředí v průmyslových procesech.
Společný výzkum a perspektivy do budoucna
Výzkum má mezinárodní a mezioborový charakter . Kromě skupiny z Flinders University se ho zúčastnili odborníci z Melbourne University a také vědci z Vietnamu, Koreje a Alžírska . Skupina pokračuje ve výzkumu dalších inovativních řešení, jako je přidávání syntetických vláken nebo použití technologií 3D tisku, za účelem optimalizace vlastností ekologických betonů, a také studuje použití pokročilých modelů strojového učení pro předpovídání charakteristik nových ekologických materiálů.
S ohledem na budoucnost plánuje Flinders University pokračovat v optimalizaci složení směsi a analýze životního cyklu geopolymerních betonů vyvinutých s použitím DβS. Cílem je podpořit jejich masové zavedení do průmyslu a přechod k udržitelnějším a odolnějším stavebním systémům. Opakované využití odpadů z těžebního průmyslu, jako je DβS, snižuje dopad na životní prostředí, omezuje spotřebu zdrojů a otevírá cestu k betonům s vylepšenými vlastnostmi a větší přizpůsobivostí, což odpovídá aktuálním potřebám stavebního průmyslu , uzavírá Flinders University .
